全國首次:垂直機械法進行軌道交通豎井施工
12月20日,“未來號”沉井式豎井掘進機在廣州東至花都天貴城際鐵路(下稱“廣花城際”)京溪路至白云東平區(qū)間2號盾構(gòu)井(下稱“京白2號井”)施工現(xiàn)場成功試掘進,標志著垂直機械法豎井這一新技術(shù)首次在國內(nèi)軌道交通建設(shè)領(lǐng)域?qū)嵺`運用。
1針對工程特點:“量身定制”
京白2號井位于白云區(qū)同和路西側(cè),包含一個明挖法豎井和2個機械法豎井。由于施工區(qū)域內(nèi)有中風化、微風化花崗巖,基巖裂隙水發(fā)育、巖石強度高,開挖難度大、施工風險高。此外,施工區(qū)域周邊臨近密集房屋建筑群和交通繁忙的市政道路,對施工控制提出了極高的要求。為此,地鐵建設(shè)者們積極開展科研攻關(guān),探索豎井機械法施工工藝,為推動工程建設(shè)尋找“突破點”。
2022年2月,廣州市科技局發(fā)布了“深基坑豎井掘進機關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”研究課題項目,面向全國“掛榜”。作為目前最先進的城市深基坑施工技術(shù),機械法豎井掘進技術(shù)在國內(nèi)仍處于起步探索階段,為此,廣州地鐵聯(lián)合中鐵建華南建設(shè)公司、中國鐵建重工、廣州地鐵設(shè)計院、中山大學(xué)共同揭榜,結(jié)合廣花城際的工程情況,經(jīng)過大量前期調(diào)研、理論模型計算、技術(shù)論證等工作后形成初步研究成果,并首次應(yīng)用于廣花城際京白2號井項目,實現(xiàn)“揭榜掛帥”科研舉措的成果落地。
2較傳統(tǒng)沉井式施工:短、快、好、省
為確保順利始發(fā),中鐵十五局等各參建單位充分地做了前期策劃方案,并積極調(diào)配多方資源,克服了地層巖性起伏大、周邊沉降控制要求高等技術(shù)難題,采用豎井掘進機設(shè)備進行施工運用,利用泥水平衡嚴控周邊沉降。
在京白2號井首次投入使用的豎井掘進機,開挖直徑達14.2米,重約120噸,采用截削式刀頭和環(huán)形刀盤兩種開挖模式,并集合了泥漿環(huán)流出渣系統(tǒng)、中心高壓沖刷系統(tǒng)、掘進參數(shù)在線實時監(jiān)測系統(tǒng)等先進技術(shù),能有效確保施工安全、質(zhì)量及效率。針對京白2號井的地質(zhì)條件,本次豎井掘進機掘進至27米后,進行水下混凝土封底,施作底部環(huán)梁,在下部微風化巖層采用爆破開挖。
由于豎井掘進機采用截削式刀頭直接開挖,無需施作圍護結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)沉井式施工期較長、施工精度控制難等問題,具有準備周期短、施工速度快、安全性好、節(jié)約投資等優(yōu)點。地鐵建設(shè)者們將在試掘進中檢驗“未來號”整機各系統(tǒng)的性能,為后續(xù)的正式施工提供改造、調(diào)整參考。“未來號”的成功應(yīng)用,將為國內(nèi)軌道交通建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用垂直機械法豎井技術(shù)積累豐富經(jīng)驗。
截至目前,廣花城際土建工程累計完成6%,7座車站均進行土建施工;7個區(qū)間中,4個進行土建施工,其余3個正在進行前期準備。
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